WAX-C320差压变送器在强腐蚀系统中的应用

WAX-C320差压变送器在强腐蚀系统中的应用

故障现象：在TDI生产中，为了防止产生塔釜液抽干或将低层塔板被釜液淹没，破坏再沸器的热循环系统，必须对塔釜液位进行控制，使它维持在一定范围内缓慢变化，如图3-9所示。

图3-9塔釜液位控制系统

KWZK液位变送器采用了常规的电容式双法兰远传差压变送器。该变送器投运开始一个多月内测量、控制较为正常。运行一一段时间后，6台仪表均无法使用，导致工艺不能正常运行，频繁出现系统误报警直至联锁停车，造成很大的经济损失。

故障分析:一次仪表选用通用的抗腐蚀哈氏合金膜片的带双向远传装置的防爆型电容式差压变送器。

故障出现主要由以下几方面因素造成。

(1) 仪表生产厂未进行仪表的负静压试验。由于国内大多数仪表生产厂在仪表出厂前，只进行正向静压试验，有时可高达31.0 MPa(G)。而不进行高负压静压试验。当工艺操作压力达到68 kPa(510mm1Hg)的高真空状态下，也即绝压低到一定程度时，正负压室两膜片由于机加工、安装等因素造成的不对称性，导致膜片弹性变形不平衡，引起压力差的附加值增加，从而出现假液位，指示跑大（或小）：

(2) 远传装置中填充液小稳定或有可能部分汽化。

仪表远传装置中所用填充液一般为DC200(美国道-康宁公司生产)或Syltherm800硅油。通常，大家对硅油的一个最为深刻的印象可能就是它的“耐高温”性。实际上，“耐高温”这个术语使用时常常不太严格。这个术语常常表示一些性能试验的结果，而这些试验是多种多样的，从在试管中加热几分钟到实际工作条件下严格试验数千小时，变化很大。

尽管硅油具有诸多的优越的物理化学性能，如优越的粘温性，较高的闪点和燃点，低的挥发性等等，但在特定的实际工况下，有些性能即出现不稳定或产生人的变化。

甲基硅油的沸点、挥发度依赖于其粘度或分子量，图3-10表示了甲基硅油挥发度与粘度的关系，当粘度低于25 mm2/s （试验温度设定在25℃不变）时，随粘度降低，挥发性显著提高，沸点同时也一样显著降低，热膨胀系数随之增大。从图3-11又可看出，其粘度在压力升高时显著增大。换言之，当压力降低时，则显著减少。因而，当硅油用于高温并高真空系统时，压力降低很显著、温度又高，其粘度随之减小很多．从而导致硅油的挥发性增大、沸点降低、热膨胀性增大，出现硅油部分气化，体积膨胀，致使压力敏感膜片变形，而两膜片之变形又不可能均衡，出现附加的压差，形成假液位。

图3-10甲基硅油挥发度与粘度的关系

图3-11压力对硅油粘度的影响

①1 cS=1 mm2/s；

②1 lb·in-2=6.9 kPa

(3) 变送器远传装置中膜片的密封用O形圈（氟橡胶）能被硅油部分溶解，产生变形，也影响了膜片的位置，造成测量误差。

(4) 变送器安装位置的影响。由于安装条件限制，变送器位于上下两取压法兰中间。对于高真空系统，由于变送器毛细管内填充液的自重存在（尽管不大），势必影响测量效果。

故障处理:

(1) 与仪表生产厂联系、协商。将远传装置进行重新加工、装配，严格条件。出厂校验时，按买方要求除校验正常指标外，增加负静压试验。所加的压力及考验时间应考虑实际直用工况条件。

(2) 对填充液进行改型（也可采用掺合办法），提高了硅油的热稳定性及压力稳定性。同时，严格硅油的填充条件，以期延长硅油的稳定寿命。

(3) 将远传装置中的氟橡胶O形圈更换为铜O形圈，以免在高温下，硅油溶解橡胶中的增塑剂，造成O形圈变形及硬化（若仍用橡胶圈，可在硅油中掺入一定比例的酯类油或者用与硅油不互溶的橡胶增塑剂）：

(4) 安装位置的改进。将变送器置于取压下法兰以下100 mm处或尽可能低的位置。这样，由于填充液的自重，可缓解一部分真空对变进器的影响。

采取以上措施改造后，现6台仪表重新投运一年多，运行状况良好。